1、学习目标p230内容核心素养分子动理论的基本观点和实验依据阿伏加德罗常数气体分子运动速率的统计分布温度、内能固体的微观结构、晶体和非晶体液晶的微观结构液体的表面张力现象气体实验定律理想气体饱和蒸气、未饱和蒸气、饱和蒸气压相对湿度热力学第一定律能量守恒定律热力学第二定律实验：用油膜法估测分子的大小本章主要内容之一是对热力学相关物理量的理解与分析，体现了物体观念的核心素养气体实验定律需要较强的推理能力与判断能力，而与能源等当代社会热点的综合考查体现了科学态度与责任的核心素养.第1节分子动理论内能考点一阿伏加德罗常数的应用及微观量的估算对应学生用书p230物体是由大量分子组成的1分子体积很小：直径的
2、数量级是_1010_m.油膜法估测分子直径：d(V是油滴体积，S是水面上形成的单分子油膜的面积)2分子质量很小：一般分子质量的数量级是_1026_kg.3组成物体的分子数目很多：(1)阿伏加德罗常数：1 mol的任何物质含有的微粒数相同，这个数的测量值NA_6.021023_mol1.(2)阿伏加德罗常数是联系宏观量和微观量的桥梁其中密度，但要切记是没有物理意义的(m是一个分子的质量，V是一个分子的体积)【理解巩固1】如图是人教版教材35封面的插图，它是通过扫描隧道显微镜拍下的照片：48个铁原子在铜的表面排列成圆圈，构成了“量子围栏”为了估算铁原子直径，查到以下数据：铁的密度7.8103 kg
3、/m3，摩尔质量M5.6102 kg/mol，阿伏加德罗常数NA6.01023 mol1.若将铁原子简化为球体模型，铁原子直径的表达式D_，铁原子直径约为_m(结果保留一位有效数字)解析 由题意可知，一个铁原子的质量为m，一个铁原子的体积为V，又V，整理得铁原子的直径为D，代入数据解得D31010 m.答案 31010对应学生用书p231例1已知地球大气层的厚度h远小于地球半径R，空气平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，地面大气压强为p0，重力加速度大小为g，则可估算()A地球大气层空气分子总数B地球大气层空气分子总数C空气分子之间的平均距离D空气分子之间的平均距离解析 设大气层中气体的质
4、量为m，由大气压强产生mgp0S，即m，分子数n，AB错误；假设每个分子占据一个小立方体，各小立方体紧密排列，则小立方体边长即为空气分子平均间距，设为a，大气层中气体总体积为V，则a，而V4R2h，所以a，故C错误D正确答案D,(1)液体和固体分子间间隙很小，估算时可忽略，认为分子是一个紧挨一个的，分子模型有两种，其一是立方体模型，Vd3；其二是球体模型，Vf(1,6)d3.,(2)气体分子间间隙很大，故气体的摩尔体积除以阿伏加德罗常数得到的是一个分子所占据的空间，并不是分子的体积)考点二对布朗运动实质的理解对应学生用书p2311扩散现象：相互接触的物体彼此进入对方的现象温度越高，扩散_越快_
5、2布朗运动(1)概念：在显微镜下看到的悬浮在液体(或气体)中的固体微小颗粒的永不停息的 _无规则_运动，叫做布朗运动(2)规律：颗粒越小，运动越_明显_，温度越高，运动越_激烈_3分子的热运动：_分子_永不停息的无规则运动叫做热运动4布朗运动与热运动的关系：布朗运动是_分子_永不停息地做无规则运动的间接反映，是微观分子热运动造成的宏观现象【理解巩固2】甲和乙两图是某同学从资料中查到的两张记录水中炭粒运动位置连线的图片，记录炭粒位置的时间间隔均为30 s，两方格纸每格表示的长度相同比较两张图片可知：若炭粒大小相同，_(填“甲”或“乙”)中水分子的热运动较剧烈；若水温相同，_(填“甲”或“乙”)中
6、炭粒的颗粒较大解析 布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的永不停息地做无规则运动，布朗运动是由于液体分子对小颗粒的撞击不平衡造成的；颗粒越小，液体分子对颗粒的撞击越不平衡，布朗运动越明显由图可知，乙图中颗粒的布朗运动更明显，温度越高，布朗运动越激烈，所以若炭粒大小相同，乙中水分子的热运动较剧烈；若水温相同，甲中炭粒的颗粒较大答案 乙甲对应学生用书p231例2关于布朗运动，下列说法正确的是()A固体小颗粒做布朗运动说明了固体小颗粒内部的分子不停地做无规则运动B液体的温度越低，悬浮小颗粒的运动越缓慢，当液体的温度降为零摄氏度时，固体小颗粒的运动就会停止C被冻结在冰块中的小炭粒，不能做布朗运动是
7、因为冰中的水分子不运动D固体小颗粒做布朗运动是液体分子对小颗粒的碰撞引起的解析 固体小颗粒做布朗运动说明了液体分子不停地做无规则运动，A错误；液体的温度越低，悬浮小颗粒的运动越缓慢，当液体的温度降为零摄氏度时，固体小颗粒的运动仍会进行，B错误；被冻结在冰块中的小炭粒，不能做布朗运动是因为此时小炭粒受力平衡，而不是水分子不动，C错误；固体小颗粒做布朗运动是液体分子对小颗粒的碰撞的作用力不平衡引起的，D正确答案 D,布朗运动与分子运动的关系(1)布朗运动的研究对象是固体小颗粒；分子运动的研究对象是分子布朗微粒中也含有大量的分子，这些分子也在做永不停息的无规则运动； (2)布朗运动的产生原因是由于液
8、体分子无规则运动的撞击，布朗运动的无规则性反映了液体分子运动的无规则性；布朗运动与温度有关，表明液体分子的运动与温度有关，温度越高运动越激烈；(3)布朗运动的特点是永不停息、无规则，颗粒越小现象越明显，在任何温度下都可以产生布朗运动，但温度越高布朗运动越明显；(4)布朗运动不仅能在液体中发生，也能够在气体中发生)考点三分子力、分子势能及物体的内能对应学生用书p2321分子间的作用力(1)概念：分子间同时存在相互作用的引力和斥力，实际表现出来的是分子引力和斥力的合力，叫分子力(2)特点：分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而_减小_，随分子间距离的减小而_增大_，但斥力比引力变化快分子间作用力
9、随分子间距离的变化关系如图所示rr0时，F引F斥，合力F0.rr0时，F引r0时，F引F斥，合力F为_引力_r10r0后，F引、F斥迅速减弱，几乎为零，分子力F0.2温度与温标(1)热平衡：多个不同温度的热学系统相互作用，最后多个系统都具有相同的温度，我们说这多个系统达到了热平衡(2)温度的两种意义宏观上表示物体的_冷热_ 程度微观上标志着分子热运动的剧烈程度，它是物体_分子平均动能_的标志(3)两种温标摄氏温标：单位为摄氏度，符号.在标准大气压下，冰的熔点为0 ，水的沸点为100 .热力学温标：单位为开尔文，符号为K.把273.15 作为0 K0 K是低温的极限，它表示所有分子都停止了热运动
10、，可以无限接近，但永远不能达到两种温度的关系：T_t273.15_K_，其中两种单位制中每一度的间隔是相同的，即Tt.3分子的平均动能、势能和内能(1)分子的平均动能定义：物体内所有分子动能的_平均值_决定因素：仅与物体的_温度_有关，而与其他任何量无关【理解巩固3】(多选)关于分子间引力和斥力的说法正确的是()A分子间的引力总是随分子间距的增大而减小B分子间的斥力总是随分子间距的增大而减小C分子力总是随分子间距的增大而减小D分子间同时存在相互作用的引力和斥力，所以分子力不可能为零解析 分子间的引力和斥力是同时存在的，并且都随分子间距的增大而减小，故A、B正确；当分子力表现为斥力时，随分子间距
11、离的增大而减小，当分子力表现为引力时，可能随距离的增大而增大，也可能随距离的增大而减小，故C错误；当分子间距离为平衡距离时，分子间引力和斥力相等，分子力为零，故D错误答案 AB(2)分子势能概念：由分子间的相互作用和_分子间距离_决定的能量决定分子势能大小的因素a微观上：分子势能的大小与_分子间距离_有关当分子间距离改变时，分子力做功，分子势能也相应变化分子势能与分子间距离的关系如图所示.当rr0时，分子力表现为引力，随着r的增大，分子引力做_负功_，分子势能_增加_.当rr0时，分子力表现为斥力，随着r的减小，分子斥力做_负功_，分子势能_增加_.当rr0时，分子势能最小，选两分子相距无穷远
12、时的分子势能为零，则rr0时，分子势能为负值对实际气体来说，体积增大，分子势能增加；体积缩小，分子势能减小b宏观上：与物体的_体积_有关大多数物体是_体积_越大，分子势能越大，也有少数物体(如冰、铸铁等)，_体积_变大，分子势能反而变小(3)物体的内能定义：物体内所有分子的_动能_和_势能_的总和决定因素.微观上：分子平均动能、分子势能、_分子数_.宏观上：_温度_、_体积_、物质的量【理解巩固4】两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0.相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是()
13、A在rr0阶段，F做正功，分子动能增加，势能增加B在rr0阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小C在rr0时，分子势能最小，动能最大D在rr0时，分子势能为零解析 r大于平衡距离，分子力表现为引力，相互靠近时F做正功，分子动能增加，势能减小，故A错误；当r小于r0时，分子间的作用力表现为斥力；靠近时F做负功，分子动能减小，势能增大，故B错误；由以上分析可知，当r等于r0时，分子势能最小，动能最大；若两分子相距无穷远时分子势能为零，r等于r0时，分子势能不为零，故C正确，D错误答案C对应学生用书p233例3下列关于分子力、分子势能与分子间距离的关系说法中，正确的是()A分子间的分子力随着分子间
14、距离的增大，一定先减小后增大B分子间的引力、斥力和分子力均随着分子间距离的增大而减小C当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小D当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大解析 当两个分子间的距离rr0时，分子力表现为引力，随着分子间距离的增大而先增大后减小，故A错误；分子间存在相互作用的引力和斥力，引力和斥力都随分子间距离的减小而增加，随分子间距的增大而减小，当分子力表现为引力时，随着分子间距离的增大，分子力先增大后减小，当分子力表现为斥力时，分子力总是随分子间距离的减小而增大，故B错误；当分子力表现为引力时，随着分子间距离的增大，分子力先增大
15、后减小，因克服分子力做功，分子势能总是随分子间距离的增大而增大，故C错误；当分子力表现为斥力时，分子力总是随分子间距离的减小而增大，克服分子力做功，故分子势能随分子间距离的减小而增大，故D正确答案 D,分子力与分子势能的比较名称项目分子间的相互作用力F分子势能Ep(取无穷远处为零势能点)与分子间距的关系图象随分子间距的变化情况rr0F引和F斥都随距离的增大而减小，随距离的减小而增大，F引r0F引和F斥都随距离的增大而减小，随距离的减小而增大，F引F斥，F表现为引力r增大，引力做负功，分子势能增加r减小，引力做正功，分子势能减少rr0F引F斥，F0分子势能最小，但不为零r10r0(109m)F引和F斥都已十分微弱，可以认为分子间没有相互作用力分子势能为零)
